回转式清污机在高港枢纽的安全运用与改造
时间：2022-06-29 03:03:42
摘要：回转式清污机是泵站常用的清污装置，可以有效清除附在拦污栅表面的污物，代替人工清污、减轻劳动强度。由于高港枢纽运行工况复杂，在实际运用中存在链条跳动、变形、脱轨、耙齿卡死等故障，影响水泵机组安全。该文论述了在充分利用原设备的前提下对清污机进行的改造，解决了问题，确保泵站安全高效运行。
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0229-01
1 工程概况
江苏省泰州引江河高港枢纽由泵站、节制闸、调度闸、送水闸、船闸和110kV专用变电所等设施组成，是一项以引水为主，灌溉、排涝、航运、生态、旅游综合利用的大型水利设施。
泵站安装立式开敞式轴流泵9台套，叶轮直径3.0m，配2000kW同步电机，总装机容量18000kW。单机抽水能力34m3/s，总抽水能力300m3/s。泵站采用双向X型流道，在上游进水口安装了18台HQ型回转式清污机。
2 基本结构及工作原理
高港枢纽安装的HQ型回转式清污机是将拦污和清污结合为一体的固定式连续清污设备，它主要由拦污栅、清污耙、传动系统三个部分组成。栅体由支承框架、栅面、导轨组成。三者构成传动系统的骨架，并拦截水流中的漂浮物，使其不进入前池。清污耙均匀分布在绕栅体回转的板式滚子链上，间距2 m。耙齿间距与栅条间距相同，为15 cm。滚子链沿导轨绕栅体回转，带动齿耙沿栅面运动。传动系统主要由电动机、行星摆线针轮减速机、主动链轮、驱动链轮、轮轴组等组成。
工作时先以拦污栅拦截水流中所挟带的污物（树枝、树叶、杂草、垃圾等），安装在两条牵引链条之间的清污耙则在驱动装置的驱动下，由下向上作回转运动，由于每个耙齿都插入栅面一定深度，故拦污栅面上截留的污物会强制随齿耙运动，当齿耙转到栅体顶部，牵引链条换向时，齿耙也随之翻转，污物在重力作用下自行脱落到皮带输送机，被送至指定地点运走，从而达到清污目的。避免有害污物进入引水道内，保证机组的顺利运行。
3 存在问题分析
该清污机结构简单，整机刚性好、运行平稳，清污效果好，自投入使用以来为泵站安全运行发挥了较大作用，但同时也存在着一些问题。在抵御2003年淮河流域发生的特大洪水中，高港枢纽首次长时间满负荷运行，连续开机28 d，期间清污机多次出现牵引链条无规律跳动、扭曲变形、脱轨；耙齿变形、卡死；安全销剪断等故障，影响了水泵机组正常运行。
高港枢纽在汛期主要为里下河地区抽排涝水，里下河地区水渠纵横，河网密布，河道内滋生着大量水草，生活垃圾也较多。开机数日后，成批的水草就会夹带着树干、竹枝、编织袋、塑料袋、纤维布等杂物，顺着上游来水源源不断而至，一大团一大团地堵塞在拦污栅处。
经检查发现由于大量水草杂物的拥堵，使清污机牵引链条的回转阻力加大。牵引链条是由数百块不锈钢链板组成，新机在长时间重载运行后，每块链板将产生少量变形，积累到一根链条上就是一个不小的误差，如不及时将清污机两侧的链条调紧到基本一致，清污机顶部及底部齿轮与链条将产生错位啮合或斜拉，引起清污机跳动。如果有竹枝、树根等硬物嵌入一侧链条中，链条受到分布不均匀的较大拉力拖曳即可造成脱轨。
清污机厂家配套的安全销设计强度过高，不符合高港枢纽的运行状况。当清污机齿耙或链板在回转中因不能承担大量交织在一起的水草重力，出现变形时，安全销不能及时剪断，使齿耙上的耙齿或链板承重超过了设计强度，导致耙齿折弯、部分链板扭曲。
该型号清污机设计为可以连续运行，但现场操作人员应根据实际水情和水中杂物情况调整清污机运行间隔。在拦污栅前出现大团水草或树干树根等大型杂物时，需先停止清污机工作，对水草团进行人工切割，打捞树干树根。但现场操作人员未及时停止清污机运行，从而易致清污机卡死。
出现上述故障时必须对清污机进行紧急抢修，否则时间一旦延长，由于大量水草杂物堆积在拦污栅前，造成栅前栅后存在较大水头差，水泵吸程增大，效率降低。情况严重时可导致机组发生强烈振动，拦污栅受压严重变形，对泵站安全运行带来了隐患。
4 解决方法
4.1 及时调整牵引链条松紧
检查所有链板，将变形扭曲严重的链板校正或更换。定期调整清污机链条，防止链条过松或过紧产生缺陷。要求操作人员在清污机运行时多加巡视，发现设备异常及时通知维护检修人员。
4.2 调整安全销剪切槽直径
清污机厂家安全销剪切面设计最大直径为Ф14+0.055，经过多次试验，发现将剪断面直径改为最大不超过Ф14+0.020较为适合高港枢纽的运行状况，在耙齿或链条出现变形前，安全销可及时剪断，从而保护清污机其他部件不被损坏。
4.3 制定完善操作规程
在排涝时段，安排专人值守巡查，并配备了镰刀、钢叉等工具。要求维护人员加强现场巡查，及时清除栅前来草，发现大量交织在一起的水草团时，应将水草团切割分散后分批打捞；及时发现并清除树干树根等大型杂物，拦污栅前污物集积过多时及时清理；及时清除齿耙上粘挂的纤维布、鱼网等杂物，发现异常及时停车处理，防止隐患扩大。
5 结语
高港枢纽回转式清污机经技术改进和完善操作方法后，在实际运用中达到了预想的效果，提高了清污能力，节省了人力，为泵站机组的稳定运行和安全生产带来了保证，发挥了高港枢纽的社会效益和经济效益。
参考文献
[1] 中华人民共和国水利行业标准.水利水电工程清污机型式 基本参数 技术条件（SL382-2007）[M].北京：中国水利水电出版社，2007.
[2] 鲍克刚.回转式清污机的改进[J].小水电，1999（3）.
[3] 张宏宇.新型清污机的研制与应用[J].科技资讯，2009（26）.
[4] 陈辉鸿.转刷网篦式清污机运行中的问题及解决措施[J].湖南电力，2001（5）.
